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浅谈测绘无人机的发展和优势

行业资讯 2018-05-21 14:54

  近年来,随着地理信息产业的发展和应用的普及,遥感作为地理信息产业的前端,也受到了非常多的关注。传统地理空间数据的获取方式正在面临着现代科技设备的挑战,而遥感技术的进步,尤其是高分辨率卫星影像的大量应用和航空遥感的发展,都为数据获取方式注入了新鲜血液。


  卫星遥感影像的优点毋庸赘述,其作为矢量地图的补充已经获得了大众用户的欢迎。但是作为专业地理信息应用来说,数据获取能力不足、现势性差、回访慢等特点则是其硬伤。传统大飞机航摄相比卫星遥感更加灵活,影像质量也更高,但是飞机租赁、机场管理、空域申请流程过于复杂,对云层的要求也相对较高。与此同时,随着通信技术、传感器等技术的发展,测绘无人机作为一种低成本、高精度、操作简便的遥感影像获取设备应运而生,并在传统测绘、数字城市建设、地理国情监测、灾害应急处理等方面取得了很好的效果。

测绘无人机

  从上世纪80年代开始,国外就开始将无人飞行器应用于测绘工程。在全球定位系统尚未对民用开放前,无人飞行器只能通过简单的遥控操作来进行航摄作业。无人飞行器种类有很多,主要包括无人机、空艇等。


  空艇问世至今已经有两百多年的历史,是从热气球转化而来。最开始空艇主要用于军事打击,后用以进行高空侦察。作为一种造价低廉、操作方便的飞行器,至今许多测绘单位还拥有部分新型的测绘性空艇。但空艇的缺点非常明显:起飞准备时间很长,因为飞行前需要注入大量的氦气;起飞和落地的时间由于需要克服空气阻力,都要浪费过多的时间;抗打击能力较差,很难在条件恶劣的地方稳定运行。


  与空艇相比,测绘型无人机成本同样不高,操作性强,可以随时随地起飞和降落,不需要太多的准备时间,并能够适应不同的地形、天气条件,是现阶段进行低空航空摄影的绝佳手段,并获得了越来越多测绘单位的青睐。


  据了解,我国测绘事业今后20年的发展思路已经明确为四句话:“构建数字中国、监测地理国情,发展壮大产业、建设测绘强国”。地理国情,指那些与地理相关的自然和人文要素的国情信息,如:国土疆域面积、地形地貌特征、行政区域分界、地表水资源状况、道路交通网络、土地利用与土地覆盖情况、城市分布和城镇化扩张等。地理国情,是从空间角度反映一个国家自然、经济、人文状况的重要信息资源。因此,做好地理国情监测工作,已经成为我国测绘部门在今后相当长时间的工作重点。

航拍测绘

  测绘无人机优势


  针无人机搭载传感器进行航空遥感影像的拍摄,一方面是低空遥感被广泛认可,需要旺盛,另一方面则是因为相比较其它遥感数据获取方式,测绘无人机拥有不可替代的优势:


  性价比高:现在市场上的国产测绘无人机的价格大约在十几万到几十万之间,可重复使用的次数多,除重大事故外不容易损坏,也不存在其它额外的使用费用。在自然环境比较恶劣的区域,如高原、近海等,即使出现意外也不会有太大的损失。高达0.05米分辨率的影像则比卫星影像的精度更高。


  方便携带运输:固定翼测绘无人机翼展一般不会超过3米,并可以方便地拆卸。在项目执行的过程中,只需要将拆卸后的无人机设备放到普通的小货车中,就可以把操作人员和所有设备同时运送到目的地。到现场后,半个小时内就可以完成无人机的组装和调试。


  无场地要求:传统的测绘无人机起飞方式一般是滑起,需要一段30米至50米相对水平的跑道才能起飞。随着新兴设备的引入,场地已经不再是无人机起降的阻碍。目前常见的的无人机除了滑起,还可以通过弹射或手抛方式起飞,降落时可以直接伞降,对于野外作业来说极为方便。弹射架可以固定在作业车的车顶,或者展开后架在地面即可。


  机动灵活:测绘无人机可以根据所需的影像分辨率来决定飞行高度,在大多数情况下,飞行高度一般为100米至1000米。测绘无人机搭载的相机多采用定焦镜头,飞行高度的差别直接影响到最终生成影像的分辨率。飞行前设计好航线、确定好飞行高度,就可以获取理想的数据。


  受天气影响小:在传统的航空摄影中,大飞机航摄最担心出现的问题就是天气状况不理想,一旦出现多云的天气,将会严重影响成像的效果。但测绘无人机飞行的高度决定了云层厚度基本不会影响到成像,尤其是在获取高分辨率影像、飞行高度低的情况下。


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